《科技创新与品牌》杂志社创新成果

“绿色”汽车 神力先行

“上海”牌燃料电池轿车

“上海”牌燃料电池轿车“上海”牌燃料电池轿车


        有这样几组数据:
        数据一:到2000年末,全世界汽车保有量已超过6亿辆。平均每千人拥有汽车116辆;全世界的汽车保有量以每年3000万辆的速度递增,预计到2010年达10亿辆。中国汽车保有量在2005年达到3356万辆,2020年将达到13103万辆。目前,全世界有10亿多城市人口的健康受到空气污染的威胁;到2020年全世界死于空气污染的人数将达到800万;在我国11个最大城市中,空气污染每年使5万人丧生,40万人感染上慢性支气管炎。
        数据二:中国的汽车尾气排放标准比大多数发达国家落后近10年,并且执行情况参差不齐。即使是达到排放标准的车辆,其排放的一氧化碳(CO)数量也是欧洲车辆的2倍左右,碳氢化合物(HC)和氮氧化物NOX排放数量是欧洲车辆的3倍以上。与美国标准相比,中国汽车CO排放量上限高出56%,NOX高出32%,HC则高出3倍以上。虽然上海和北京标准较高,但是与欧洲和美国相比仍然宽松很多。专家指出,我国各大城市污染正在从煤烟型污染向汽车尾气型污染转化。
        数据三:中国肺病发病率在过去30年翻了一番。因空气污染导致的医疗成本增加以及工人生病丧失生产能力使得中国GDP的5%被抵消掉。
        北京现在每年在大气治理上要花费100亿元人民币,到2008年总共要花费近1000亿元人民币,其中用于机动车尾气治理的少说也得有几百亿。如果把全国的情况算起来,那将是一个天文数字。 
        ……
        看到上面的数据,或许大家有着同样的感受,那就是“触目惊心”!
        汽车是现代文明的一个标志,它的诞生,给人类的生活带来极大的便利。可是,随着汽车数量的不断增长,一个很严峻的事实摆在我们的面前,那就是汽车尾气排放量的增多,给环境带来了巨大的压力,同时,严重影响了人类的健康。通过上面的数字可以看出,用于大气治理的费用日益增多,如不采取措施,那么,这个费用将会真正成为“天文数字”。
        面对这种情况,上海神力科技有限公司自主研发的“氢动力”机动车,走在了世界的前列。


上海神力科技总经理胡里清上海神力科技总经理胡里清



        上海神力科技有限公司成立于1998年,是国家科技部重点培育、上海市政府重点支持的高科技企业,以氢燃料电池及燃料电池发动机产业化作为自己的发展目标。神力科技公司在燃料电池技术的研发与产业化方面已达到世界领先的水平,拥有完全自主知识产权。 
        所谓的氢燃料电池,严格地说是一种发电装置,像发电厂一样,是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。它的基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阴极和阳极,氢通过阴极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阳极。
        所以,使用氢燃料电池的汽车是名副其实的“绿色燃料”汽车。
        神力科技在国家“十五”期间“863电动车重大专项”第一轮、第二轮、第三轮专项资金支持下,开创性地研发成功常压空气、低压氢气运行的轿车用和城市客车用燃料电池发动机。2006年,神力科技开始承担国家“十一五” “863节能与新能源汽车”重大项目中燃料电池发动机的进一步研发和产业化准备。
        在技术及产品上,上海神力科技有限公司在以下方面达到国际先进水平: 
        1.首次创新性地实现燃料电池常压空气、低压氢气运行,大大减少了因高压氢气泄漏带来的危险,大大提高了安全性、可靠性,工作寿命长,支持运行系统简单,成本大大降低。  
        2.具有完全的自主知识产权,申请了中国、美国专利达310多项。  
        3.常压空气、常压氢气运行条件下,膜电极性能非常优异,达到0.62V,1000mA/cm2;铂催化剂铂用量阴、阳二极总和为0.6mg/cm2,达到国际先进水平。 
        4.常压运行的燃料电池发动机氢燃料效率高达50%以上。  
        5.由于采用了常压运行的空气鼓风机,整个燃料电池辅助运行的部件价低易得,非常有利于产业化。
        6.整个燃料电池发动机重量比功率(包括氢气瓶)达到160W/Kg的国际先进水平。  
        在使用成本上,氢燃料电池车的运行成本不足内燃机(汽油)车的一半。传统轿车每行使100公里需要消耗约8~10升汽油,按照93号汽油每升约5元计算,百公里花费大约40元;装神力氢能燃料电池发动机的轿车100公里消耗1公斤氢气,按每公斤15元计算,只需要花费15元。


“神力一号”城市客车“神力一号”城市客车


        2007年8月,神力科技与上海申龙共同研制成功新一代的燃料电池城市客车——“神力一号”,该车是神力科技有限公司继“创新一号”成功问世以来,自主研制的第二辆燃料电池城市客车。该车采用了燃料电池与超级电容直接并联技术,从而节约了额外的DC/DC充电器,最大程度地简化了系统的结构,减轻了系统的重量,降低了动力系统的成本;实施目前最先进的CAN网络通讯控制技术,自主开发的燃料电池城市客车运行监控与动态控制系统,提高了燃料电池城市客车整车的可靠性、稳定性;神力科技以柴油发动机城市客车现有底盘、结构为基础,通过空间结构的合理布局,以最少的改变做到安装方便、结构紧凑、重量分配符合整车重量均衡的要求。该车最高车速≥85 km/h,最大爬坡度≥20%,续驶里程(氢气压力20MPa)≥300km,0~50km/h加速时间<25秒,工作环境温度-10℃~40℃,噪音<73dB,最大载客量55人,燃料电池发动机额定功率85KW,各项技术指标都达到国际先进水平。据了解,“神力一号”于9月15日在上海首次公开亮相。再过几个月,这辆完全零排放的氢动力汽车,将以样车的身份交付给意大利拉齐奥地区公交公司,成为我国第一台出口海外的燃料电池整车。
        上海神力科技有限公司目前已累计生产燃料电池轿车发动机18台,燃料电池客车发动机10台,分别装在同济大学“超越一号”、“超越二号”、“超越三号”、“上海牌”、“领驭”燃料电池轿车(共16辆)和清华大学“清能一号”、“清能三号”、“清能目标样车”燃料电池城市客车(共6辆)以及与全国不同客车制造厂合作生产的燃料电池城市客车(共4辆)上。目前,我国所有正在路跑试验的燃料电池轿车、城市客车全部装载了上海神力科技有限公司的燃料电池发动机。装载神力科技燃料电池发动机的“清能一号”自2005年8月以来,至今已累计运行超过45000公里,运行时间接近2000小时,是世界上运行时间最长的燃料电池客车之一。
        现在,神力科技目前正在为2008年北京奥运会和2010年上海世博会的燃料电池城市客车及轿车计划提供燃料电池发动机做积极的准备。
        同时,神力科技12000多平方米的燃料电池产业化基地土建项目2007年底前将完成,2008年上半年将投入运行,这将明显提高神力科技的生产能力,加速推进燃料电池产业化的进程。
        2007年神力科技在国际合作方面也取得了重大进展,神力科技与不同国家、不同燃料电池应用领域的多家企业签署了合作协议或合作意向,以达成销售合同及合作协议计3000多万元。
        “十年磨一剑”,我们相信,神力科技将在自主创新的路上,通过自己不懈地努力,为经济可持续发展和国家节能减排做出更大的贡献。